1. Produktionsmetoder:
* Steam Methane Reforming (SMR): Den vanligaste metoden, SMR involverar reagerande naturgas (metan) med ånga vid höga temperaturer (700-1000 ° C) och tryck (20-30 bar) i närvaro av en nickelkatalysator. Detta ger en blandning av väte, kolmonoxid och koldioxid. CO omvandlas sedan till CO2 genom vattengasskiftreaktionen, och den återstående CO2 avlägsnas för att erhålla rent väte.
* partiell oxidation (POX): Denna metod använder syre för att delvis oxidera kolväten, vilket producerar väte, kolmonoxid och koldioxid. Det fungerar vid högre temperaturer och tryck än SMR.
* autotermisk reformering (ATR): En kombination av SMR och POX, ATR använder både ånga och syre för kolväteoxidation, vilket uppnår högre väteutbyten och lägre CO -utsläpp.
* Elektrolys: Elektrolys använder elektricitet för att dela vattenmolekyler i väte och syre. Denna metod ökar populariteten på grund av dess potential för förnybar väteproduktion med solenergi eller vindkraft.
* Förgasning: Förgasning omvandlar biomassa, kol eller andra kolhaltiga material till en brännbar gasblandning (syngas) som innehåller väte, CO och andra komponenter. Denna metod erbjuder en väg för väteproduktion från förnybara resurser.
2. Rening:
* Tryck swing adsorption (PSA): Denna metod använder selektiva adsorbenter för att ta bort föroreningar som CO2, N2 och kolväten från väte. Processen innebär att man trycker på gasblandningen, gör det möjligt för adsorbenten att fånga föroreningar och sedan depressurisera för att frigöra det rena väte.
* membranseparation: Denna metod använder halvpermeabla membran för att separera väte från andra gaser. Membran tillåter väte att passera medan de bibehåller föroreningar.
* Cryogenic Separation: Denna process involverar kylning av väteblandningen till mycket låga temperaturer, vilket får föroreningar att kondensera och tas bort.
* kemisk absorption: Vissa kemikalier, som aminer, kan absorbera CO2 och andra föroreningar från väte.
3. Lagring och distribution:
* Högtryckslagring: Komprimerat väte kan förvaras i tankar vid högt tryck (upp till 700 bar).
* flytande vätelagring: Väte kan kondenseras vid -253 ° C för lagring och transport.
* metallhydrider: Vissa metaller kan absorbera väte och bilda en fast metallhydrid. Detta möjliggör säker och kompakt lagring.
* rörledningar: Väte kan transporteras genom rörledningar, liknande naturgas.
4. Applikationer:
* Bränsleceller: Väte används som bränsle i bränsleceller, vilket producerar elektricitet med vatten som den enda biprodukten.
* Industriella processer: Väte används i olika industriella processer, inklusive ammoniaksyntes, metanolproduktion och petroleumförädling.
* Transport: Väte används som bränsle för fordon, vilket ger ett alternativ för nollutsläpp till fossila bränslen.
Den specifika processen för väteproduktion och rening beror på olika faktorer, såsom råmaterial, önskad renhet och kostnad. Forskning pågår för att förbättra effektiviteten, minska kostnaderna och utveckla förnybara väteproduktionsmetoder.
